(資料圖)

▲三維染色質(zhì)在DNA修復(fù)過(guò)程中會(huì)發(fā)生構(gòu)象變化（論文配圖）

研究人員在實(shí)驗(yàn)中，追蹤了基因編輯實(shí)驗(yàn)及基因治療中產(chǎn)生的具有特定DNA斷裂的細(xì)胞。觀察顯示，即便雙鏈成功修復(fù)，其周邊染色質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)也未能完全恢復(fù)至斷裂前，仍處于錯(cuò)誤折疊狀態(tài)。這些結(jié)構(gòu)變異引發(fā)了基因表達(dá)異常，同時(shí)削弱了受影響細(xì)胞對(duì)外界刺激的應(yīng)答能力。更令人意外的是，此類變化在修復(fù)后的染色質(zhì)中持續(xù)存在，并可遺傳至子代細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生持久的影響。

因此，出乎科學(xué)家意料的是，進(jìn)化雖已優(yōu)化了DNA斷裂的修復(fù)機(jī)制（多數(shù)情況下高效且及時(shí)），卻并未同步演化出同樣高效的途徑，來(lái)恢復(fù)損傷處的染色質(zhì)折疊狀態(tài)。

首席研究員蘇珊娜·班泰勒將其比喻成航海：“想象有一艘帆船，其航向取決于帆的精確形狀與張力。如果繩索纏繞，帆發(fā)生偏移，船就會(huì)偏離航線。同樣，哪怕染色質(zhì)折疊受到極小的干擾，細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄‘航向’也會(huì)隨之導(dǎo)向異常的生理狀態(tài)。久而久之，就像經(jīng)歷無(wú)數(shù)風(fēng)暴的船一樣，細(xì)胞通過(guò)反復(fù)的DNA損傷和修復(fù)積累了結(jié)構(gòu)變化，最終導(dǎo)致活力衰退，對(duì)環(huán)境刺激及自身代謝活動(dòng)的應(yīng)答能力減弱?！?/p>

這一發(fā)現(xiàn)顛覆了長(zhǎng)期以來(lái)將DNA序列突變視為DNA斷裂唯一后果的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，但其意義遠(yuǎn)不止于此，正如蘇珊娜所說(shuō)：“這一發(fā)現(xiàn)為有意制造DNA斷裂的基因編輯技術(shù)與療法敲響警鐘”。

紅星新聞?dòng)浾?周月瀟

編輯 歐鵬

審核 王光東

關(guān)鍵詞： 細(xì)胞 dna 染色質(zhì)